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以柠檬酸、异辛醇为原料,钛酸四丁酯为催化剂合成了柠檬酸三辛酯(TOC)；再以柠檬酸三辛酯为原料,乙酸酐为酰化剂,氨基磺酸为催化剂合成了乙酰柠檬酸三辛酯(ATOC)。通过工艺实验研究分别得出了酯化过程及乙酰化过程的优化工艺条件。并对TOC的合成体系开展了详细的反应热力学及反应动力学的研究,建立了包含三步酯化反应和副反应的动力学模型。通过对聚氯乙烯(PVC)膜的性能测试考察了所合成的两种环保增塑剂TOC、ATOC的应用性能。合成TOC的优化工艺条件：催化剂钛酸四丁酯用量为柠檬酸质量的1.4 %,n(异辛醇)：n(柠檬酸)=4.5：1,在150℃～160℃的温度条件下反应4h。合成ATOC的优化工艺条件：以无水氨基磺酸为催化剂,其用量为TOC质量的1.5%,乙酸酐与TOC物质的量比为1.8：1,在100℃条件下反应1.5h。TOC合成反应热力学分析结果表明,柠檬酸与异辛醇酯化过程中的三步反应均为放热反应,在140℃～170℃温度范围内,平衡常数为2254.38～5561.87,证明该反应过程不可逆。通过核磁(1H-NMR)、液质联用(LC-MS)的方法证明酯化过程的副产物为异辛醚柠檬酸三辛酯。基于上述研究结果,建立了包含三步酯化反应和副反应的动力学模型,利用140℃～170℃下的实验数据对模型参数进行拟合,回归得到了各步反应的速率常数和活化能。模拟结果表明,生成单酯和双酯两步反应的活化能均低于第三步酯化,副反应活化能略高于第三步酯化。对PVC增塑膜的性能测试结果表明,与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、柠檬酸三丁酯(TBC)和乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)相比,无毒环保增塑剂TOC和ATOC增塑的PVC试片断裂伸长率、拉伸强度、热解温度、耐迁移性均有所提高。既可以代替传统增塑剂DOP应用在要求较高的塑料制品中,也能弥补低分子量柠檬酸酯增塑剂耐迁移性差的缺点,具有良好的工业化应用前景。